清朝的直隶(辖区约略相当今北京市、天津市、河北省及河南、山东两省部分地区)，其地域拱卫京师，政治地理因素非常重要，故为清廷所特别重视，在疆吏的心目中也被格外看重，有“直隶为各省领袖”之说。晚清时期，除了直隶和幅员辽阔的四川是一省特设一总督，其余都是两省或三省合设一总督。
从晚清直隶总督的任用情况看，不算短时护理、署理而未发挥多少作用者，实际履职施政且有一定影响的大员，依次有琦善、讷尔经额、桂良、谭廷襄、庆祺、恒福、文煜、刘长佑、曾国藩、李鸿章、荣禄、袁世凯、陈夔龙等16人。在刘长佑以前的7人中，除谭廷襄之外，其余都是满、蒙贵族(庆祺、恒福为蒙古族，其他四人为满族)。这绝非偶然，应该说与清廷的民族偏见和统治策略密切相关，可以揣摩其中的隐意：直隶的主政者如同皇家的“守门人”，从满、蒙亲贵中选择才最为可靠。不过，此事终究是不以当权者的意志为转移的，客观形势的变化，特别是清朝统治阶级内部派系力量的消长格局，是更重要的制约因素。其中最具影响力的事情，就是清末在镇压反清起义的过程中，清朝阵营内部湘、淮系军政集团势力崛起。两大军政集团的要员纷纷出任督抚，成为当时清朝政治权力再分配格局中的醒目现象。
就膺任直隶总督而言，湘、淮集团中最早者是湘系要员刘长佑。他尽管不是曾国藩所部湘军的最嫡系将领出身，但属湘系“元老级”人物之一，并是较早跻身封疆大吏者。他于咸丰十年(1860)被授职广西巡抚，比曾国藩首次出任疆吏的时间还略早些。同治初年，直隶总督文煜不能有效镇压近畿的反清起事，刘长佑从两广总督任上被移调直隶，清廷指望他能扭转局面。刘长佑在任期间，军务上虽较前有些成效，但终究也遏制不了彼伏此起的起事，于同治六年(1867)冬去职。
刘长佑之后，直隶总督由满洲贵族官文短时署理，其人说不上有什么作为，不过他与湘系集团的关系相当微妙。官文任过多年湖广总督，曾被湘系集团中另一重要人物、湖北巡抚胡林翼所笼络利用，数年间与湘系集团维持了表面的和谐。胡氏于咸丰十一年秋病逝后，官文与湘系集团的关系趋于逆转，其间明争暗斗渐多，终于在同治五年，官文被新任湖北巡抚曾国荃(曾国藩之弟)奏劾，被解除总督之职。后被召京另用，其署理直隶总督，显然是朝廷拟复加重用的信号。只因其人腐化成习、为政无能，到同治七年秋，便有了将曾国藩从两江总督任上移调直隶的朝命。
这时曾国藩任两江总督已有七八年之久，两江既是他镇压太平天国的最终收功之地，又是他长期营造的个人势力根基深厚之区。清廷把他调开，尽管是到畿辅要区，但他还是不免陷入所谓“圣眷已差”的疑虑之中。次年春他才正式到任，但对直隶从官风、民气到自然环境全不看好，不过他还是努力操办政务，把重点放在练兵、饬吏以及治理河患方面，对文教之事亦颇用心。不料同治九年，天津发生了震惊中外的大教案，他受命前去处理，陷入极端难堪的境地。恰此前接替他任两江总督的马新贻遇刺身亡，曾国藩遂被命回任两江，而接替他任直隶总督的，便是淮系领袖李鸿章。
李鸿章为安徽合肥人，其父李文安与曾国藩为同年进士，他本人早年也曾向曾国藩问学，结下师生之缘。他自同治元年即跻身疆吏之列，及此接替曾国藩任直隶总督，成为地位进一步提升的一大契机，其间一个重要因素就是获兼任“北洋大臣”之职。此前，设有“三口通商大臣”的专职，管理“北洋”地域三个通商口岸的相关事务。此时该专职裁撤，改为直隶总督的例定兼职，这样其职事就包括直隶一省政务、北洋三口“通商”，同时直接涉及国家外交事务。因此，有人说李鸿章“坐镇北洋，遥执朝政，凡内政外交，枢府常倚为主”。更有学者说，此时直隶总督 “几有成为清政府第二朝廷的趋势”(李剑农《中国近百年政治史》)。
李鸿章在此职任上一干就是20多年(其间因母亲去世而短暂离职)，以直隶和北洋为基地，在操持政务、发展“洋务”事业的同时，也不断强化淮系集团势力。至于外交方面，尽管他不无努力，但限于半殖民地的国家状况，终难有漂亮手笔，屈辱妥协成为其主要表现。特别是中日甲午战争时，他不但在战略上存在误判，而且是丧权辱国的《马关条约》主要议定人，备遭舆论呵责。李鸿章签约后，直隶总督兼北洋大臣之职由浙江籍大员王文韶继任。
“非淮非湘”的王文韶，处世圆滑，有“油浸枇杷核”“琉璃球”之称。他对“落势”的李鸿章并未投井下石，数年间政务上无大革新，可算得在前任基础上的延续。及至光绪二十四年(1898)戊戌新政期间，朝局诡谲，慈禧太后为牢牢控制畿辅要区，防范突发事变，让其亲信满人荣禄任直隶总督兼北洋大臣。她发动政变之后，又将荣禄召京。继任者为另一满人裕禄，隔年在“庚子之变”中自杀身亡。此前李鸿章已经东山再起，先任过约半年的两广总督，这时改任直隶总督兼北洋大臣，清廷要靠他与外国“议和”签约。李鸿章最后签订了《辛丑条约》，尽管事出无奈，但无论如何也留下了空前耻辱的一笔。签约后不多时日，风烛残年的他就撒手人寰，继任者是袁世凯。
袁世凯是河南项城人，曾在淮系要员吴长庆帐下做事，与淮系关系密切，这是其起家的重要阶梯。他从甲午战争期间的“小站练兵”开始染指新军，任直隶总督兼北洋大臣后，利用在清末新政中操持练兵的机会，控制了实力可观的北洋新军，发展成为名副其实的北洋军阀巨头。同时，他在直隶和北洋主政期间，对该区工商、教育等新政事项的操持也不无成效，甚至被视为区域性“样板”。其人于光绪三十三年被内调为军机大臣、外务部尚书，表面似乎更被重用，但实际上是清廷移其脱离北洋基地，隔年他就被借故罢职。但因他对北洋军仍能隐然操控，及至宣统三年(1911)武昌起义爆发，遂得复出并成为能左右清廷的权要，终至利用时机迫清帝退位，而获取民国权柄。